O Mesossauro é um réptil marinho extinto dos primórdios do Permiano da África Austral e da América do Sul. Foi um dos primeiros répteis marinhos conhecidos, e teve muitas adaptações para um estilo de vida totalmente aquático.
Às vezes é considerado um anápsia, mas há alguma discordância sobre isso. É descrito por Benton como um 'parareptile', ou seja, um sauropsídeo.
O Mesossauro foi um dos primeiros répteis a retornar à água depois que os tetrápodes chegaram cedo à terra no Devoniano posterior.
Tinha cerca de 1 metro de comprimento, com pés de rede, um corpo aerodinâmico e uma longa cauda que pode ter suportado uma barbatana. Provavelmente se impeliu através da água com suas longas pernas traseiras e cauda flexível. Seu corpo também era flexível e podia se mover facilmente para os lados, mas tinha costelas fortemente espessadas, o que o teria impedido de torcer seu corpo. Os espécimes mostram que ele era vivíparo, portando jovens vivos.
O mesossauro tinha um crânio pequeno com mandíbulas longas. As narinas estavam localizadas no topo, permitindo que a criatura respirasse apenas com o lado superior da cabeça quebrando a superfície. Seus dentes eram adequados para capturar pequenas presas nektônicas, como crustáceos.
O mesossauro foi significativo ao fornecer evidências para a teoria da deriva continental, pois seus restos foram encontrados no sul da África e leste da América do Sul, dois lugares distantes. Como o Mesossauro era um animal costeiro e, portanto, não poderia ter atravessado o Oceano Atlântico, esta distribuição indicava que os dois continentes costumavam ser unidos.